Lompat ke isi

Bioteknologi: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Konten dihapus Konten ditambahkan
Perbaikan kesalahan ketik
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan aplikasi seluler
Ign christian (bicara | kontrib)
-vandal
Baris 1: Baris 1:
{{sains}}
[[Soubor:
[[Berkas:Insulincrystals.jpg|thumb|272px|Kristal [[insulin]].]]
eedonk 800.jpg|thumb|[[Zebroid]] – kříženec mezi [[zebra|zebrou
'''Bioteknologi''' adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup ([[bakteri]], [[fungi]], [[virus]], dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup ([[enzim]], [[alkohol]]) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.<ref name=bio1>Merck. Biotechnology Institute. 2005. ''What is biotechnology??''. http://www.biotechinstitute.org/what_is/. Diakses pada 25 April 2010.</ref> Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada [[biologi]] semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti [[biokimia]], [[komputer]], [[biologi molekular]], [[mikrobiologi]], [[genetika]], [[kimia]], [[matematika]], dan lain sebagainya.<ref name=bio1/> Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
] a [[osel|oslem]]]]
'''Křížení''', či '''hybridizace''' je termín označující [[rozmnožování]] jedinců dvou různých [[druh (biologie)|druhů]], případně [[Varieta (biologie)|odrůd]] organismů; potomek smíšeného páru je poté označován jako ''kříženec'' (''hybrid''). Mezidruhoví kříženci jsou většinou neplodní nebo je jejich plodnost výrazně nižší než u potomků jednodruhových párů. V některých případech může hrát křížení důležitou roli v [[evoluce|evoluci]] (vznik nových druhů, splývání druhů dočasně izolovaných).{{Doplňte zdroj}}


Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang [[teknologi pangan]] adalah pembuatan [[bir]], [[roti]], maupun [[keju]] yang sudah dikenal sejak abad ke-19, [[pemuliaan tanaman]] untuk menghasilkan [[varietas]]-varietas baru di bidang [[pertanian]], serta [[pemuliaan ternak|pemuliaan dan reproduksi hewan]].<ref name=book1>Smith JE. 2004. ''Biotechnology; Studies in Biology''. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.</ref> Di bidang [[medis]], penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan [[vaksin]], [[antibiotik]], dan [[insulin]] walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses [[fermentasi]] yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan [[:en:bioreactor|bioreaktor]] oleh [[Louis Pasteur]].<ref name=bio1/> Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
V rostlinné a živočišné výrobě je hybridizace používána s cílem zvýšit výkonnost [[živočichové|živočichů]] či [[rostliny|rostlin]] s využitím neaditivních složek [[dědivost]]i ([[heterózní efekt]], [[maternální efekt|maternální]] či [[paternální efekt]] atd.). Obvykle je používána u vlast


Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal [[rekayasa genetika]], [[kultur jaringan]], [[DNA rekombinan]], pengembangbiakan [[sel induk]], [[kloning]], dan lain-lain.<ref name=def>Peters P. 1993. ''Biotechnology: A Guide To Genetic Engineering''. Wm C Brown: AS.</ref> Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti [[kanker]] ataupun [[AIDS]].<ref name=book2>Clark DP, Pazdernik NJ. 2009. ''Biotechnology; Applying the Genetic Revolution''. Elsevier: China.</ref> Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita ''[[stroke]]'' ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.<ref name=book2/> Di bidang [[pangan]], dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat [[gizi]] yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.<ref name=book3>Chirikjian JG. 1995. ''Plant Biotechnology, Animal Cel Culture, Immunobiotechnology''. Vol 1. Jones and Bartlett Publishers: London.</ref> Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian [[lingkungan hidup]] dari [[polusi]]. Sebagai contoh, pada penguraian [[minyak bumi]] yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.<ref name=book1/>
stí s nižší dědivostí. V živočišné výrobě je hybridizace nejčastěji využívána k produkci jatečných prasat, prasniček do [[rozmnožovací chov|rozmnožovacích chovů]] (nejčastěji [[plemeno české bílé ušlechtilé prase]] s [[plemeno landrasse|plemenem landrasse]]), kanců do [[C pozice]] (různá [[otcovská plemena prasat]]). Hybridizace též nachází velké využití v produkci nosnic a kuřat k výkrmu [[kur domácí|kura domácího]] a [[Krůta domácí|krůty]] (konkrétní [[plemeno|plemena]] použitá k hybridizaci jsou často firemním tajemstvím). V chovech [[Tur domácí|skotu]] a [[kůň|koní]] je hybridizace využívána minimálně. V rostlinné výrobě se hybridizace využívá nejvíce k tvorbě hybridních odrůd [[kukuřice]].


Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi [[kloning]] dan [[rekayasa genetika]] terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.
V [[molekulární biologie|molekulární biologii]] znamená pojem hybridizace proces spojení dvou komplementárních řetězců [[DNA]] podle pravidel o párování bází. Tímto způsobem lze napojit specifickou sondu se


Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.<ref name=book1/>
koumaným vláknem DNB.


Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain<ref name=book1/>:
== Druhy hybridismu ==
* Jagung [[resisten]] hama serangga
=== Monohybridismus ===
* Kapas resisten hama serangga
Křížení jedinců, u kterých si všímáme jen jednoho znaku. Například barvy semene, nebo jenom tvaru semene. Je to nejjednodušší způsob křížení.
* Pepaya resisten [[virus]]
* Enzim pemacu produksi susu pada sapi
* Padi mengandung vitamin A
* Pisang mengandung vaksin hepatitis


== Garis waktu bioteknologi ==
=== Dihybridismus ===
[[Berkas:The Brewer designed and engraved in the Sixteenth. Century by J Amman.png|right|thumb|[[Peragian]] merupakan model aplikasi awal dari bioteknologi]]
Křížení jedinců, u kterých si všímáme dvou znaků. Například barvy a zároveň i tvaru plodu. Tento druh křížení je složitější, ale přináší nám výsledky týkající se více sledovaných znaků.
* 8000 SM Pengumpulan [[benih]] untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa [[Babilonia]], [[Mesir]], dan [[Romawi]] melakukan praktik [[pengembangbiakan selektif]] ([[seleksi artifisal)]] untuk meningkatkan kualitas [[ternak]].
* 6000 SM Pembuatan [[bir]], [[fermentasi]] [[anggur (minuman)|anggur]], membuat [[roti]], membuat tempe dengan bantuan [[ragi]].
* 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat [[yogurt]] dan [[keju]] dengan bakteri [[asam laktat]].
* 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.
* 1665 Penemuan sel oleh [[Robert Hooke]](Inggris) melalui mikroskop.<ref name=time2>Scott Michon. 2010. Timeline. http://www.strangescience.net/timeline.htm. Diakses pada 12 Mei 2010.</ref>
* [[1800]] [[Nikolai I. Vavilov]] menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
* [[1880]] Mikroorganisme ditemukan.
* [[1856]] [[Gregor Mendel]] mengawali genetika tumbuhan rekombinan.<ref>Gregor Madel: Plants. 2008. http://www.lycos.com/info/gregor-mendel--plants.html. Diakses pada 12 Mei 2010.</ref>
* 1865 [[Gregor Mendel]] menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.<ref name=time1>Encyclopedia, Timeline of Scientific Discoveries. http://www.statemaster.com/encyclopedia/Timeline-of-scientific-discoveries#BC. Diakses pada 12 Mei 2010.</ref>
* [[1919]] [[Karl Ereky]], insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi.
* 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen.
* 1975 Metode produksi [[antibodi monoklonal]] dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
* 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar.<ref>Koivisto VA, Soman V, Conrad P, Hendler R, Nadel E. Insulin binding to monocytes in trained athletes. ''J Clin Invest'' 65:1011-15.</ref>
* [[1980]] Bioteknologi modern dicirikan oleh [[teknologi DNA rekombinan]]. Model [[prokariot]]-nya, ''[[E. coli]]'', digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia).
* [[1992]] FDA menyetujui makanan GM pertama dari [[Calgene]]: tomat "flavor saver" (Flavr Savr).
* [[2003]] Perampungan [[:en:Human Genome Project|Human Genome Project]]


== Jenis ==
== Způsoby dominance alely ==
Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:<ref name=colour>DaSilva EJ. 2004. The colours of biotechnology: Science, Development and Humankind. Electron. ''J Biotechnol'' 7:3 .</ref>
[[Berkas:Rochefort-beers.jpg|thumb|right|200px|Bir, salah satu produk bioteknologi putih konvensional.]]
* '''Bioteknologi merah (''red biotechnology'')''' adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang medis.<ref name=colour/> Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap [[preventif]], diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.<ref name=colour/>
* '''Bioteknologi putih/abu-abu (''white/gray biotechnology'')''' adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber [[energi]] terbarukan.<ref name=colour/> Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti [[bakteri]] dan [[khamir]] atau [[ragi]], enzim-enzim dan organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (''bleaching'') minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.<ref name=colour/>
* '''Bioteknologi hijau (''green biotechnology'')''' mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.<ref name=colour/> Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).<ref name=colour/>
* '''Bioteknologi biru (''blue biotechnology'')''' disebut juga bioteknologi akuatik atau perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik.<ref name=colour/> Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.<ref>Madhavan G, Oakley B, Kun L. 2008. ''Career Development in Bioengineering and Biotechnology''. New York: Springer+Business media, LLC.</ref><ref name="Thieman"/>


=== Úplná dominance ===
== [[Rekayasa genetika]] ==
[[Rekayasa genetika]] adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi<ref name=book1/>:
Pokud je jedna [[alela]] úplně dominantní, druhá je úplně recesivní. Znamená to, že pokud se potkají v genotypu alela recesivní a dominantní, dominantní alela se projeví a recesivní alela zůstane neprojevená, ale může se přenést do potomstva. Barva očí je určena alelami s úplnou dominancí, pokud jsme dostali jednu alelu pro modrou a jednu pro hnědou barvu, oči budeme mít hnědé, ale našemu dítěti můžeme dát alelu pro modrou barvu. Pokud ji on zdědí taky od otce může být modrooký.
# Isolasi gen
# Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik
# Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru
# Membentuk produk organisme transgenik
Prosedur pembentukan organisme ''transgenic'' ada dua, yaitu:
# Melalui proses introduksi gen
# Melalui proses mutagenesis


=== Neúplná dominance ===
=== Proses introduksi gen ===
Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah<ref name=book1/>:
Pokud je jedna alela neúplně dominantní, druhá je neúplně recesivní. Znamená to, že pokud se v genotypu potkají alela neúplně recesivní s alelou neúplně dominantní projeví se obě dvě buď stejně, nebo rozdílně hodně. Vzniklý jedince má znak něco mezi oběma rodiči. U barvy květů (rodič byl červený a druhý bílý) bude nový jedinec růžový. Svému potomku ale předá opět alelu pro červenou barvu nebo pro bílou barvu.
# Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik
# Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan
# Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan
# Uji coba kultur tersebut di lapangan
Tak gigit lho


=== Mutagenesis ===
Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen fisika) dan etil metana sulfonat (mutagen kimia).<ref name=book3>Chirikjian JG. 1995. ''Plant Biotechnology, Animal Cel Culture, Immunobiotechnology''. Vol 1. Jones and Bartlett Publishers: London.</ref>


=== ''Human Genome Project'' ===
== Zdroje ==
''Human Genome Project'' adalah usaha internasional yang dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi semua gen (genom) yang terdapat pada DNA dalam sel manusia dan memetakan lokasinya pada tiap kromosom manusia yang berjumlah 24.<ref name="Thieman"/> Proyek ini memiliki potensi tak terbatas untuk perkembangan di bidang pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan pendekatan molekuler untuk menyembuhkan penyakit genetik manusia. <ref name="Thieman">Thieman WJ, Palladino MA. 2004. ''Introduction to Biotechnology'' San Francisco: Pearson Education Inc.</ref>
* Jelínek Jan, RNDr., Zicháček Vladimír, RNDr. ''Biologie pro gymnázia'', Olomouc, (2004). ISBN 80-7182-177-2


== Aplikasi di Bidang Medis ==
{{Pahýl}}
Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah menyedot darah pasien (''bloodletting''). Hal ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat menyebabkan strok dan serangan jantung. Selain contoh tersebut, terdapat banyak aplikasi bioteknologi di bidang medis sebagai berikut.


=== Sel Punca ===
{{Portály|Biologie}}
Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi. Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai Penyakit Degeneratif. Dalam Cermin Dunia Kedokteran, meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupun hati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu, stem cell selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasi sampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannya berdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannya untuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannya berdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yang membuatnya unik . Karakteristik biologis dan diferensiasi stem cell fokus pada mesenchymal stem cell. Cermin Dunia Kedokteran


Aplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel pembuluh yang rusak (neovaskularisasi). Aplikasi terapeutik sel stem embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Selain itu, sel punca diduga dapat digunakan untuk pengobatan diabetes tipe I dengan cara mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel punca. Hal ini dilakukan untuk menghindari reaksi penolakan yang dapat terjadi seperti pada transplantasi pankreas dari binatang. Sejauh ini percobaan telah berhasil dilakukan pada mencit.
[[Kategorie:Genetika]]
[[Kategorie:Botanika]]
[[Kategorie:Zootechnika]]


== Lihat Pula ==
[[ar:تهجين الأحياء]]
{{portal|Teknologi}}
[[bg:Хибрид]]
* [[Bioremediasi]]
[[bn:সংকর জীব
* [[Genetika molekular]]
* [[Sel punca]]


== Referensi ==
{{reflist}}


== Bacaan lebih lanjut ==
[[ca:Híbrid]]
* {{cite book |last= Aryulina|first= Diah|authorlink= |coauthors= Choirul Muslim, Syalfinaf Manaf, Endang Widi Winarni |title=Biologi 3 SMA dan MA Untuk Kelas XII|year= 2007|publisher= Esis/Erlangga|location= Jakarta|id= ISBN 974-734-551-3 }} {{id icon}}
[[da:Krydsning]]
[[de:Hybride]]
[[el:Υβρίδιο]]
[[en:Hybrid (biology)]]
[[eo:Hibrido]]
[[es:Híbrido (biología)]]
[[et:Hübriid]]
[[eu:Hibrido (biologia)]]
[[fa:دورگه]]
[[fi:Risteymä]]
[[fr:Hybride]]
[[gl:Híbrido (bioloxía)]]
[[hr:Kr


== Pranala luar ==
anec]]
* [http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/2006/082006/31/cakrawala/lainnya04.htm "Dr. Jekyll & Mr Hyde" Bioteknologi] - artikel ilmiah populer mengenai bioteknologi di harian [[Pikiran Rakyat]].
[[ht:Ibrid]]
[[hu:Hibrid (biológia)]]
[[id:Hibrida]]
[[it:Ibrido]]
[[ja:雑種]]
[[kk:Гибрид]]
[[ko:잡종]]
[[ms:Kacukan]]
[[nl:Hybride (biologie)]]
[[no:Hybrid]]
[[pl:Mieszaniec]]
[[pt:Híbrido (biologia)]]
[[ro:Hibrid]]
[[ru:Гибрид]]
[[sl:Križanec]]
[[sr:Хибрид]]
[[sv:Hybrid (biol



i)]]
{{Technology}}
[[tr:Melez (biyoloji)]]

[[uk:Гібрид]]
[[Kategori:Bioteknologi]]
[[zh:雜交種]]
[[Kategori:Lingkungan]]
[[Kategori:Teknologi biomedis]]

Revisi per 27 April 2015 03.49

Kristal insulin.

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.[1] Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.[1] Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.[2] Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.[1] Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.[3] Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.[4] Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.[4] Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.[5] Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.[2]

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.[2]

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain[2]:

  • Jagung resisten hama serangga
  • Kapas resisten hama serangga
  • Pepaya resisten virus
  • Enzim pemacu produksi susu pada sapi
  • Padi mengandung vitamin A
  • Pisang mengandung vaksin hepatitis

Garis waktu bioteknologi

Peragian merupakan model aplikasi awal dari bioteknologi

Jenis

Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:[10]

Bir, salah satu produk bioteknologi putih konvensional.
  • Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang medis.[10] Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.[10]
  • Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan.[10] Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir atau ragi, enzim-enzim dan organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.[10]
  • Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.[10] Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).[10]
  • Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik atau perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik.[10] Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.[11][12]

Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi[2]:

  1. Isolasi gen
  2. Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik
  3. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru
  4. Membentuk produk organisme transgenik

Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:

  1. Melalui proses introduksi gen
  2. Melalui proses mutagenesis

Proses introduksi gen

Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah[2]:

  1. Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik
  2. Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan
  3. Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan
  4. Uji coba kultur tersebut di lapangan

Tak gigit lho

Mutagenesis

Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen fisika) dan etil metana sulfonat (mutagen kimia).[5]

Human Genome Project

Human Genome Project adalah usaha internasional yang dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi semua gen (genom) yang terdapat pada DNA dalam sel manusia dan memetakan lokasinya pada tiap kromosom manusia yang berjumlah 24.[12] Proyek ini memiliki potensi tak terbatas untuk perkembangan di bidang pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan pendekatan molekuler untuk menyembuhkan penyakit genetik manusia. [12]

Aplikasi di Bidang Medis

Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah menyedot darah pasien (bloodletting). Hal ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat menyebabkan strok dan serangan jantung. Selain contoh tersebut, terdapat banyak aplikasi bioteknologi di bidang medis sebagai berikut.

Sel Punca

Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi. Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai Penyakit Degeneratif. Dalam Cermin Dunia Kedokteran, meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupun hati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu, stem cell selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasi sampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannya berdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannya untuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannya berdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yang membuatnya unik . Karakteristik biologis dan diferensiasi stem cell fokus pada mesenchymal stem cell. Cermin Dunia Kedokteran

Aplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel pembuluh yang rusak (neovaskularisasi). Aplikasi terapeutik sel stem embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Selain itu, sel punca diduga dapat digunakan untuk pengobatan diabetes tipe I dengan cara mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel punca. Hal ini dilakukan untuk menghindari reaksi penolakan yang dapat terjadi seperti pada transplantasi pankreas dari binatang. Sejauh ini percobaan telah berhasil dilakukan pada mencit.

Lihat Pula

Referensi

  1. ^ a b c Merck. Biotechnology Institute. 2005. What is biotechnology??. http://www.biotechinstitute.org/what_is/. Diakses pada 25 April 2010.
  2. ^ a b c d e f Smith JE. 2004. Biotechnology; Studies in Biology. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.
  3. ^ Peters P. 1993. Biotechnology: A Guide To Genetic Engineering. Wm C Brown: AS.
  4. ^ a b Clark DP, Pazdernik NJ. 2009. Biotechnology; Applying the Genetic Revolution. Elsevier: China.
  5. ^ a b Chirikjian JG. 1995. Plant Biotechnology, Animal Cel Culture, Immunobiotechnology. Vol 1. Jones and Bartlett Publishers: London.
  6. ^ Scott Michon. 2010. Timeline. http://www.strangescience.net/timeline.htm. Diakses pada 12 Mei 2010.
  7. ^ Gregor Madel: Plants. 2008. http://www.lycos.com/info/gregor-mendel--plants.html. Diakses pada 12 Mei 2010.
  8. ^ Encyclopedia, Timeline of Scientific Discoveries. http://www.statemaster.com/encyclopedia/Timeline-of-scientific-discoveries#BC. Diakses pada 12 Mei 2010.
  9. ^ Koivisto VA, Soman V, Conrad P, Hendler R, Nadel E. Insulin binding to monocytes in trained athletes. J Clin Invest 65:1011-15.
  10. ^ a b c d e f g h DaSilva EJ. 2004. The colours of biotechnology: Science, Development and Humankind. Electron. J Biotechnol 7:3 .
  11. ^ Madhavan G, Oakley B, Kun L. 2008. Career Development in Bioengineering and Biotechnology. New York: Springer+Business media, LLC.
  12. ^ a b c Thieman WJ, Palladino MA. 2004. Introduction to Biotechnology San Francisco: Pearson Education Inc.

Bacaan lebih lanjut

  • Aryulina, Diah (2007). Biologi 3 SMA dan MA Untuk Kelas XII. Jakarta: Esis/Erlangga. ISBN 974-734-551-3.  (Indonesia)

Pranala luar